(57)【要約】【課題】  この発明は、安定したしかも高性能で安価な反射防止膜をフェルール端面に形成することを課題とする。【解決手段】  この発明の光コネクタの形成方法は、フェルール２に光ファイバ４を挿通し、フェルール２端面の少なくとも光ファイバ４部分の部位に、紫外線硬化樹脂５２を適量付着させ、微細な錐形状の連続パターンからなる凹凸面が形成された透明な金型５４を押圧し、金型５４を通して紫外線５５を照射し、前記凹凸面が転写された反射防止部材をフェルール２端面の少なくとも光ファイバ４部分の部位に形成する。【選択図】  図６
2005055796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェルールに光ファイバが挿通され、フェルール端面の少なくとも光ファイバ部分の部位に、微細な錐形状の連続パターンからなる凹凸面が形成された紫外線硬化樹脂からなる反射防止部材が設けられていることを特徴とする反射防止部材を設けた光コネクタ。
【請求項２】
フェルールに光ファイバを挿通し、フェルール端面の少なくとも光ファイバ部分の部位に、紫外線硬化樹脂を適量付着させ、微細な錐形状の連続パターンからなる凹凸面が形成された透明な金型を押圧し、金型を通して紫外線を照射し、前記凹凸面が転写された反射防止部材をフェルール端面の少なくとも光ファイバ部分の部位に形成することを特徴とする反射防止部材を設けた光コネクタの形成方法。
【請求項３】
前記反射防止部材の形成と共にフェルールに光ファイバを固定することを特徴とする請求項２に記載の反射防止部材を設けた光コネクタの形成方法。
【請求項４】
前記フェルール端面の光ファイバ部分を含む部位に窪みを設けたことを特徴とする請求項２または３に記載の反射防止部材を設けた光コネクタの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フェルールに挿通、固定されたファイバ素線の端面に反射防止膜等の反射部材を設けた光コネクタ及びその形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザダイオード、フォトダイオード等の光半導体モジュール用の光コネクタ１は、図１３に示すように、その一端に光コネクタ１を接続し、光半導体モジュール７にフェルール２を挿入し、固定されている。光コネクタ１は、図１２に示すように、フェルール２に、光ファイバ４が挿入されて固定されている。そして、フェルール２にフランジ３が取り着けられている。光半導体モジュール７のレーザダイオード７１等から出射された光がフェルール２に挿通された光ファイバ４に入射される。
【０００３】
このフェルール２側の光ファイバ４の端面を含めた端面には、通常、入射する光の反射を防止するために、反射防止膜、即ちＡＲコート６が施されている。これは、入射する光の光量が減少することを防止するものであり、一般的に誘電体が多層に蒸着されて形成されている。
【０００４】
従来から図１２に示す光ファイバ４の端面に反射防止膜を成膜する方法は種々あるが、その１つに光ファイバ４が挿通、固定されたフェルール２を成膜原料（例えばシリカ：SiO2とタンタルオキサイド：Ta2O5）の蒸発原子又は分子が存在するチャンバ（図示しない）内にセットして、光ファイバ４の端面にSiO2とTa2O5が交互に積層された多層膜を成膜すると共に、同チャンバ内に設置されたイオン銃から光ファイバ４の端面に向けてO2活性分子を照射或いは加速させることによって蒸発原子又は分子にエネルギーを付与して緻密性が高く、付着力が強い膜を成膜する方法（イオンビームアシステッドデポジション法：ＩＡD法）、放電ガスが充填されたチャンバ内で光ファイバ４がセットされたホルダや同チャンバのドームをカソードとしてイオン化した蒸発原子又は分子を加速し、これを光ファイバの端面に付着させる方法（イオンプレーティング法）等がある。
【０００５】
光ファイバの端面に前記従来の成膜方法によって成膜すると、膜中に光ファイバを保護している皮膜樹脂、フェルールのメッキ金属等からガスが発生し、これらの不純物が膜内に混入し、所定の膜が得られないという問題がある。
【０００６】
かかる問題点を解決する方法として、フェルールにファイバ素線を挿通・固定し、そのフェルールを成膜装置のチャンバにセットして、同フェルールの端面に突出又は露出しているファイバ素線の端面に反射防止膜等を成膜するファイバ端面への成膜方法において、フェルールの金メッキ部分の全部又は一部をメッキ材質以外の物質で予め被覆するか、ファイバ素線をフェルールに固定する半田で被覆するか、除去するか、遮蔽板で覆うか、保護膜で被覆するかして、チャンバ内に前記金メッキが露出しないようにする成膜方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
しかしながら、上記した蒸着方法を用いた場合には、成膜方法が煩わしいとともに、真空蒸着装置が必要になるなどその作業性はあまり良くないのが実情である。更に、蒸着により、反射防止膜を形成する場合は、蒸着膜を形成する端面の面精度により、反射膜の膜厚等が左右されるため、端面形状を厳密に形成する必要があった。
【０００８】
また、ガラス等の基板にＡＲ蒸着した後、フェルールの端面に貼着する方法もある。しかし、この方法は、基板が数ミリの大きさという極めて微細なため、作業者の取り扱いが難しいという問題点があった。
【特許文献１】特開２００１−３１８２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、従来のフェルールに対する反射膜の形成には、蒸着の作業性や取り着け作業性が煩雑であるなどの問題があった。この発明は、安定したしかも高性能で安価な反射防止膜をフェルール端面に形成することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の反射部材を設けた光コネクタは、フェルールに光ファイバが挿通され、フェルール端面の少なくとも光ファイバ部分の部位に、微細な錐形状の連続パターンからなる凹凸面が形成された紫外線硬化樹脂からなる反射防止部材が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、この発明の反射防止部材を設けた光コネクタの形成方法は、フェルールに光ファイバを挿通し、フェルール端面の少なくとも光ファイバ部分の部位に、紫外線硬化樹脂を適量付着させ、微細な錐形状の連続パターンからなる凹凸面が形成された透明な金型を押圧し、金型を通して紫外線を照射し、前記凹凸面が転写された反射防止部材をフェルール端面の少なくとも光ファイバ部分の部位に形成することを特徴とする。
【００１２】
前記反射防止部材の形成と共にフェルールに光ファイバを固定するように構成すると良い。
【００１３】
また、前記フェルール端面の光ファイバ部分を含む部位に窪みを設けるとよい。
【発明の効果】
【００１４】
この発明による光通信部材における反射防止構造の形成法によれば、ＡＲ蒸着のような成膜時膜厚のばらつき等性能のばらつきもなく、また反射防止構造の形成は自動化も容易に対応できる。
【００１５】
このように、この発明のおける光通信部材の反射防止膜の形成方法によれば、従来のＡＲ蒸着に比べ安定した性能が得られる。また、低反射率特性のものが容易に得られる。
【００１６】
生産面では、従来の蒸着法によれば、必要部位以外のところにも蒸着されてしまうという問題があったが、２Ｐ成形の場合必要部位にのみ反射防止構造が形成できるため生産効率も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。尚、従来例と同一部分には同一符号を付す。
【００１８】
図１は、この発明にかかる光半導体モジュール用の光コネクタを示す斜視図、図２は同断面図である。図１及び図２に示すように、光コネクタ１は、金メッキされたフェルール２と、このフェルール２に挿通され、固定される光ファイバ４と、及びフランジ３と、で構成される。そして、フェルール２の端面には、この発明の特徴とする反射防止膜５が設けられている。この反射防止膜５は、微細な錐形状の連続パターンからなる凹凸面を形成して構成されている。
【００１９】
図３は、反射防止膜５の表面の概略形状を示す斜視図、図４は、パターン断面形状を示す模式図である。図３に示すように、透光性樹脂、例えば、紫外線硬化樹脂からなる反射防止部材本体５０の表面に微細な錐形状の突起５１が連続して形成された連続パターンからなる凹凸面が形成されている。この実施の形態における突起５１のパターン形状は、四角錐形状であるが、六角錐形状でも円錐形状でも良い。
【００２０】
図４に示すパターンピッチｐに対するパターン高さＤの比Ｄ／ｐをアスペクト比とする。パターンピッチｐは、光半導体モジュールとして使用する光の波長よりも小さいピッチがよく、そして、使用する光の波長を紫外線硬化樹脂の屈折率で割った値より小さくすればよい。またアスペクト比は１以上がよい。このようなパターン面を有する反射防止膜５が、フェルール２の端面に形成されている。
【００２１】
フェルール２の端面に上記した反射防止膜５を形成するには、フェルール２の先端面に紫外線硬化樹脂を適量付着させた後、図３及び図４に示すような微細な錐形状の連続パターンがその表面に形成された透明な金型を押圧し、金型を通して紫外線を照射させることにより、フェルール２の端面に反射防止膜５を形成する。
【００２２】
上記した構造において、フェルール２と光ファイバ４との固定を半田等を用いずに、反射防止膜５を形成する紫外線硬化樹脂を用いて反射防止膜５の形成と、光ファイバ４との固定を同時に行うこともできる。
【００２３】
次に、反射防止膜５の形成方法を図面を参照して更に説明する。図５は、フェルール２の先端部に反射防止膜５を形成するための冶具６０を示す斜視図である。図６に示すように、冶具６０には、光コネクタ１のフランジ３が挿入される穴６１が多数設けられている。この冶具６０の穴６１に光コネクタ１が挿入される。
【００２４】
図６は、図５に示す冶具６０を用いて、フェルール２の先端部に反射防止膜５を形成する方法を工程別に示す模式的断面図である。図６（ａ）に示すように、冶具６０の穴６１に光コネクタ１を挿入する。この時、フェルール２と光ファイバ４とは半田等により既に固定していても良く、また、固定せずに、反射防止膜５の形成と同時に固定する場合には、光ファイバ４がフェルール２より抜け落ちないように、仮止めしておく。
【００２５】
続いて、図６（ｂ）に示すように、フェルール２の先端に紫外線硬化樹脂５２を適量付着させる。その後、図６（ｃ）に示すように、微細な錐形状の連続パターンがその表面に形成された透明な金型５４を押圧し、同時に金型５４の裏面側から紫外線５５を照射させて硬化させる。
【００２６】
図７は、金型をフェルール２の先端部に押圧した部分の拡大図である。金型５４には断面錐形のパターン５４ａが均一に配置されている。パターン自体は、四角錐形状、または六角錐形状或いは円錐形状のいずれでも良い。配置方法は１次元的でも２次元的でも良い。また、パターンは金型全面に形成しても良いが、当然フェルール２の先端面と対峙する部位にのみパターンを形成していても良い。
【００２７】
パターンピッチｐに関しては、使用する光の波長を紫外線硬化樹脂の屈折率で割った値より小さくすればよい。アスペクト比は１以上で有ればよい。例えば、使用波長が８００ｎｍ、樹脂の屈折率が１．４５とすると、パターンピッチｐは５５０ｎｍより小さくすればよい。望ましくは計算値の９０％程度の約５００ｎｍとすると良い。使用波長が１５００ｎｍであれば、パターンピッチｐはおよそ９３０ｎｍ程度にすると良い。
【００２８】
図８は、反射防止膜５を形成するための他の実施形態を示す模式的断面図であり、透明な金型側にヒータ５６を設けている。紫外線硬化時に加熱することにより、成型時間の短縮及びパターン部の樹脂硬度を制御することができる。尚、ヒータ１３はパターン部以外のところに配置している。
【００２９】
図９は、反射防止膜５を形成するための更に他の実施形態を示す模式的断面図であり、冶具６０側に振動子１４を設けている。振動子６２を樹脂成形完了後、金型を光コネクタから分離するタイミングで作動するようにする。この振動子６２の作動により、両者の分離を容易にする。
【００３０】
図１０は、反射防止膜５を形成する光コネクタの他の実施形態を示す断面図である。図１０に示すものは、フェルール２の先端部分に窪み部２１を形成している。この窪み部２１を形成することで、光ファイバ４の先端部に僅かに確実に光ファイバ４と反射防止膜５とを固着させることができる。
【００３１】
図１１は、反射防止膜５を形成する光コネクタの更に他の実施形態を示す断面図である。図１１に示すものは、光半導体モジュール７から発せられるレーザ光がフェルール２先端部に当たった際の反射光が戻り光となり性能に悪影響を及ぼすの防止するために、フェルール２の先端部分を傾斜させている。図１１に示す例では、先端部に窪みを設けていないが、図１０と同様に窪み部を設けても良い。
【００３２】
図１１に示した構成の光コネクタの場合、図５に示した冶具構成としては、冶具の穴面に傾斜部を設けることで、図６に示す工程と同様の工程で紫外線硬化樹脂を用いた金型の裏面側から紫外線を照射させて硬化させて成形する所謂２Ｐ成型法で反射防止膜５を形成できる。
【００３３】
２Ｐ成型法は、形成する端面の周囲の形状による影響を受けずに端面上に樹脂成形できる。従って、フェルール２の端面の面精度は厳密に要求せずとも、所望の反射防止膜５を設けることができる。
【００３４】
尚、上記した実施形態においては、フェルール２の先端全面に反射防止膜５を設けているが、フェルール２の光ファイバ４の部位を少なくとも含む箇所にだけ反射防止膜５を設けるように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明にかかる光半導体モジュール用の光コネクタを示す斜視図である。
【図２】この発明にかかる光半導体モジュール用の光コネクタを示す断面図である。
【図３】この発明にかかる光半導体モジュール用の光コネクタに設けられる反射防止膜の表面の概略形状を示す斜視図である。
【図４】反射防止膜のパターン断面形状を示す模式図である。
【図５】フェルールの先端部に反射防止膜を形成するための冶具を示す斜視図である。
【図６】図５に示す冶具を用いて、フェルールの先端部に反射防止膜を形成する方法を工程別に示す模式的断面図である。
【図７】金型をフェルールの先端部に押圧した部分の拡大図である。
【図８】反射防止膜を形成するための他の実施形態を示す模式的断面図である。
【図９】反射防止膜を形成するための更に他の実施形態を示す模式的断面図である。
【図１０】反射防止膜を形成する光コネクタの他の実施形態を示す断面図である。
【図１１】反射防止膜を形成する光コネクタの更に他の実施形態を示す断面図である。
【図１２】従来の光コネクタを示す側面図である。
【図１３】従来の光半導体モジュールを示す模式図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  光コネクタ
２  フェルール
３  フランジ
４  光ファイバ
５  反射防止膜
【図１】
2005055796.tif 000003
【図２】
2005055796.tif 000004
【図３】
2005055796.tif 000005
【図４】
2005055796.tif 000006
【図５】
2005055796.tif 000007
【図６】
2005055796.tif 000008
【図７】
2005055796.tif 000009
【図８】
2005055796.tif 000010
【図９】
2005055796.tif 000011
【図１０】
2005055796.tif 000012
【図１１】
2005055796.tif 000013
【図１２】
2005055796.tif 000014
【図１３】
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